É actualmente possível a construção de uma Infraestrutura de Dados Espaciais (IDE) totalmente baseada em software livre?
SIM, o estado de desenvolvimento actual das ferramentas de software livre possibilita a concepção destas infraestruturas com graus de fiabilidade e funcionalidade pelo menos equivalentes às infraestruturas constituídas/concebidas por software proprietário.
As soluções Faunalia.pt para a concepção de um IDE configuram as mais estáveis, e maturas ferramentas de software livre desenvolvidas até à actualidade.
Esquema de uma IDE
Brochura
Os elementos de uma IDE
Bases de dados (geográficas) – PostgreSQL/PostGIS
PostgreSQL é um poderoso software livre de base de dados de classe Enterprise, com 15 anos de desenvolvimento activo e uma arquitectura com forte reputação de fiabilidade, integridade dos dados, e correcção. Funciona em todos os principais sistemas operativos, incluindo Linux, UNIX (AIX, BSD, HP-UX, SGI IRIX, Mac OS X, Solaris, Tru64), e Windows.
Alguns dos seus limites máximos são:
- Maximum Database Size --> Unlimited
- Maximum Table Size --> 32 TB
- Maximum Row Size --> 1.6 TB
- Maximum Field Size --> 1 GB
- Maximum Rows per Table --> Unlimited
- Maximum Columns per Table --> 250 - 1600 depending on column types
- Maximum Indexes per Table --> Unlimited
Visual PostgreSQL Query Builder
PostGIS é uma extensão do PostgreSQL, que fornece o suporte a objectos geográficos. Efectivamente, o PostGIS habilita do ponto de vista espacial o servidor PostgreSQL, possibilitando o seu uso como um backend de dados para sistemas de informação geográfica, à semelhança das extensões espaciais da ESRI SDE ou da Oracle. PostGIS segue as especificações da OpenGIS "Simple Features Specification for SQL". Algumas características:
- Ferramentas de interface
- Suporte da topologia
- Validação de dados
- Transformação de coordenadas
- Capacidades de geo-processamento
- APIs de Programação
MapServer (serviços WMS, WFS, WCS)
MapServer é uma plataforma para publicação de dados espaciais e aplicações interactivas de mapeamento. O principal objectivo desta ferramenta é a disponibilização de informação espacial através da Internet.
IDE da Universidade de Évora: servidor WMS, WFS e WCS baseado em Mapserver/Postgis
Algumas das suas características são:
- Servidor WMS
- Servidor WFS
- Servidor WCS
- Suporte para mostrar e fazer queries em centenas de rasters, layers vectoriais e bases de dados
- Possibilidade de correr nos principais sistemas operativos (Windows, Linux, Mac OS X)
- Suporte para linguagens de scripting e ambientes de desenvolvimento (PHP, Python, Perl, Ruby, Java, .NET)
- Projecções on-the-fly
- Rendering de alta qualidade
- Output totalmente personalizável
- Vários ambientes open source prontos a usar
Em alternativa pode usar-se o software GEOSERVER, com características parecidas com Mapserver, mas também com suporte para o protocolo WFS-T.
GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) é um software livre para executar análises espaciais. Inclui mais de 350 módulos para a elaboração de dados vectoriais (2D/3D), raster e voxel. Possui diferentes interfaces para a integração com outros programas, nomeadamente de geo-estatística, bases de dados, aplicações geográficas em Internet e outros programas SIG. É o maior projecto SIG em âmbito Open Source e pode ser utilizado seja como SIG desktop, seja como elemento principal de uma infraestrutura SIG mais completa. GRASS é distribuído com licença GNU Public Licence. GRASS suporta uma grande variedade de dados vectoriais, raster, imagens e bases de dados. Nos dias de hoje o GRASS é usado em âmbitos científicos, comerciais e de administração publica, tendo no passar dos anos demonstrado uma elevada eficiência e um enorme potencial para a resolução de inúmeros problemas espaciais em todo o globo.
Resultados de uma análise efectuada no GRASS com o modulo r.lake
Algumas das suas funcionalidades são:
- Processamento de dados Raster/Vectoriais/Voxel
- Modelos 2D/3D Raster e Vectoriais
- Elaboração de imagens, topologia vectorial e analise de redes
- Geo-estatística (interface com R)
- Estrutura modular com mais de 400 módulos
- ANSI C com interface GRASS-SWIG
- Python para aplicações WebGIS
- Java: JGRASS
Uma lista dos módulos (ferramentas) actualmente disponíveis para GRASS pode ser encontrada nesta página.
Desktop mapping – Quantum GIS (QGIS)
QGIS é uma aplicação SIG Desktop de fácil utilização que pode funcionar em sistemas operativos Linux, Unix, Mac OsX e Windows. QGIS suporta dados vectoriais (shapefiles ESRI, GRASS, PostGIS, MapINFO, SDTS, GML e a maioria dos formatos suportados pela biblioteca OGR), raster (TIFF, ArcINFO, raster de GRASS, ERDAS, e a maioria dos formatos suportados pela biblioteca GDAL) e base de dados quais POSTGIS e SpatiaLITE. QGIS é distribuído com licença GNU Public Licence. O QGIS possui uma comunidade de utilizadores/desenvolvidores muito activa que permite ciclos curtos de saída de novas versões e bug-fixing muito rápido.
Quantum GIS versão 1.4
É de salientar a integração com GRASS através de um plugin próprio que fornece uma interface "humana" para este software e aproxima a user experience à dos produtos Arc*. Desta forma o GRASS pode ser considerado como uma grande toolbox (mais de400 módulos) que inclui ferramentas de geo-processamento, análise vectorial, análise raster, análise de redes, análise espacial, análise de imagem, etc.
GRASS Toolbox no QGIS
Ainda, o QGIS é facilmente extensível através de plugins que podem ser programados em linguagem Pyhton ou C++ (as APIs estão documentadas). Actualmente a lista de plugins disponíveis é já bastante comprida e está em contínuo crescimento.
O framework p.Mapper destina-se a oferecer uma ampla funcionalidade e múltiplas configurações, por forma a facilitar a configuração de uma aplicação Mapserver baseada em PHP/Mapscript. Algumas das funções incluídas são:
- DHTML (DOM) interface zoom/pan (sem uso dos frames)
- Funções de query (identify, select, search)
- Configuração de funções, comportamento e layout bastante flexíveis
- Interface de utilizador multilingue
- Plugin API para adicionar funcionalidades personalizadas
O p.mapper foi já testado com as versões de 4.0 a 5.2 do MapServer em ambiente Windows, Linux, e Mac OsX.
Exemplo de WebGIS desenvolvido com o software pMapper
A ferramenta Openlayers, permite colocar facilmente um mapa dinâmico numa página web. Permite mostrar mapas e marcadores a partir de varias fontes. Openlayers é uma biblioteca JavaScript pura para exibição de dados cartográficos na maioria dos browsers de ultima geração, sem dependências de servidor. OpenLayers implementa uma API JavaScript para construir complexas aplicações web geográficas, semelhante ao Google Maps e ao MSN Virtual Earth API, com uma diferença importante - OpenLayers é software livre, desenvolvido para e pela comunidade Open Source. Para além disso, utiliza métodos standard de acesso aos dados geográficos (eg. os protocolos WMS e WFS).
Exemplo de site desenvolvido com tecnologia Openlayers
Outra ferramenta utilizada para webmapping é o MapFish, esta ferramenta é de fácil utilização, sendo composta por duas partes: o client MapFish e o servidor MapFish. A primeira é um framework JavaScript baseado em OpenLayers para a produção dos mapas e em ExtJS e GeoExt para a parte de interface gráfica. O servidor MapFish é o responsável pelos procedimentos por parte do servidor, sendo composto por diversos módulos, os quais podem ser implementados em várias linguagens, como Python, Java, Ruby, PHP e outros. Pode ser usado com MapServer, GeoServer, MapGuide ou qualquer servidor cartográfico através os protocolos WMS ou WFS. Os pontos fortes do MapFish residem na integração de vários componentes, e na capacidade de suporte à ultima tecnologia Web 2.0.
